專利名稱：具有折疊柔性襯底的電子封裝及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有微電子管芯類型的電子封裝以及一種構(gòu)造電子封裝的方法。
背景技術(shù)：
集成電路通常是在隨后被“單一化”或“切割成”單獨(dú)微電子管芯且每個(gè)管芯都各種載有集成電路的半導(dǎo)體晶片上生產(chǎn)的。這種管芯非常薄，通常小于100微米，并在隨后出于結(jié)構(gòu)整體性的目的就把該管芯安裝在封裝襯底上。封裝襯底也具有以其表面上的軌跡、其中的金屬線和/或其中的過孔為形式的導(dǎo)體，用于提供對(duì)其他器件的電互連，通常在相同的封裝襯底上安裝有其他的集成電路或其他的管芯。
為了節(jié)省x和y軸上的空間，通常需要在z方向上把多于一個(gè)的管芯堆疊在另一個(gè)管芯上，其中集成電路中的管芯是相互連接的。例如，可以把兩個(gè)管芯安裝在柔性襯底上，并且該柔性襯底可以折疊至一個(gè)管芯位于另一個(gè)管芯之上的位置。
前述類型的封裝襯底通常在其寬度上具有均勻的柔性。當(dāng)該封裝襯底的一部分折疊在該封裝襯底的另一部分之上時(shí)，可能會(huì)在封裝襯底上的一個(gè)非期望的，甚至是任意的區(qū)域創(chuàng)建一個(gè)折疊區(qū)域，在非期望區(qū)域折疊襯底會(huì)導(dǎo)致襯底上某些組件的損壞。在任意位置上的彎曲會(huì)引起不同組件的彎曲度上的不一致，而這會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的下游封裝。未受控制的折疊還會(huì)導(dǎo)致最終的電子封裝的非期望性質(zhì)因數(shù)。
圖4A-D示出了一種形成現(xiàn)有電子封裝的方式。圖4A中，兩個(gè)微電子管芯310經(jīng)由其他兩個(gè)微電子管芯312安裝在柔性封裝襯底314上。覆料316位于微電子管芯310、微電子管芯312和柔性襯底314上。覆料316具有與柔性襯底314的折疊部分320相接觸的突出318。
如圖4B所示，隨后將模罩324注入成型在由覆料316、微電子管芯310、微電子管芯312和柔性襯底314結(jié)構(gòu)所定義的剩余空間。當(dāng)如圖4C所示移除覆料316時(shí)，可見模罩324形成了相互面對(duì)的直角邊緣326，而所述折疊部分320則位于邊緣326之間。
如圖4D所示，隨后就折疊所述折疊部分420，使得載有一個(gè)微電子管芯310的柔性襯底314部分位于載有另一個(gè)微電子管芯310的該柔性襯底的另一部分上。折疊部分420的折疊是不受控制的，并且各封裝之間是不一致的。


以參考附圖的實(shí)例的方式描述本發(fā)明，其中所述附圖包括圖1A是柔性襯底的一部分和電子封裝的微電子管芯，以及用于構(gòu)造所述電子封裝的形狀定義件和覆料的截面圖；圖1B是在柔性襯底上放置覆料并且將電子封裝的模罩注入成型由電子封裝的其他組件、所述形狀定義件和所述覆料所定義的剩余空間之后的類似于圖1A的視圖；圖1C是移除所述覆料之后的類似于圖1B的視圖；圖1D是移除了形狀定義件并在模罩凹進(jìn)部分內(nèi)涂覆粘合劑之后的類似于圖1C的視圖；圖1E是柔性襯底圍繞模罩折疊，且柔性襯底的折疊部分包繞了模罩的彎曲凸表面之后的類似于圖1D的視圖；圖1F是示出了完整電子組件的類似于圖1E的視圖；圖2是以分解形式示出并處于被折疊之前的帶有柔性襯底的電子裝配的透視圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電子封裝組件以及用于構(gòu)造所述電子封裝的兩塊形狀定義件和一塊覆料的截面圖；圖3B是在柔性襯底上放置覆料并且將兩個(gè)模罩注入成型，其中各自分別覆蓋所述電子封裝的一個(gè)微電子管芯之后的類似于圖3A的視圖；圖3C是移除所述覆料和形狀定義件之后的類似于圖3B的視圖；圖3D是在折疊了所述柔性襯底并且其折疊部分包繞了兩個(gè)模罩的彎曲凸表面之后示出了完整電子組件的類似于圖3C的視圖；圖4A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)具有模罩的電子封裝組件的截面圖；圖4B是在兩個(gè)模罩注入成型以覆蓋所述電子封裝的微電子管芯之后的類似于圖4A的視圖；圖4C是移除所述覆料之后的類似于圖4B的視圖；圖4D是在折疊了所述柔性襯底之后的類似于圖4C的視圖。
具體實(shí)施例方式
提供了一種電子封裝及其構(gòu)造方法。將微電子管芯安裝在柔性襯底上。模罩可注入成型以覆蓋所述管芯。所述模罩具有由所述柔性襯底所包繞的彎曲凸邊緣表面。所述柔性襯底的折疊由所述邊緣表面所控制，從而減少了缺陷，確保了各封裝間形狀因數(shù)的一致性并且允許包括相對(duì)具有彈性的接地層。
附圖的圖1A示出了所制造的電子封裝的部分組件，包括柔性襯底10和微電子管芯12，以及含有覆料14和形狀定義件16的模制組件。
柔性襯底10具有第一和第二部分18和20以及在所述第一和第二部分18和20之間的折疊部分22。柔性襯底10包括一個(gè)柔性電介質(zhì)材料的核以及以金屬面、金屬線和過孔的形式在所述柔性核內(nèi)部或表面形成的導(dǎo)體。
微電子管芯12安裝在柔性襯底10的第一部分18。微電子管芯12具有其中形成的集成電路，并且與柔性襯底10上的端點(diǎn)電氣連接。在該實(shí)施例中，微電子管芯12通過引線鍵合引線24與柔性襯底10的端點(diǎn)相連，其中每條引線鍵合引線24的一端連接至所述微電子管芯12上表面的一個(gè)觸件而另一端則連接至柔性襯底10上的一個(gè)端點(diǎn)。
形狀定義件16位于折疊部分22之上，并朝向折疊部分22的左邊。形狀定義件16具有高度25和寬度26。形狀定義件16還具有向左正對(duì)微電子管芯12的彎曲凸表面28。該彎曲凸表面28略低于形狀定義件16的上表面30，使得形狀定義件16具有高度34的左上邊緣32。彎曲凸表面28一直延伸至形狀定義件16的下表面36，使得彎曲凸表面28和下表面36在柔性襯底10上的相關(guān)陡沿38處相遇。
覆料14具有從其上表面44到其下表面46測(cè)量的總計(jì)高度42。在覆料14內(nèi)加工第一表面48。示出的覆料14帶有位于柔性襯底10的第一部分18之上的第一表面48。第一表面48高于下表面46上的高度50。
在覆料14內(nèi)加工第二表面52并示出其直接位于形狀定義件16之上。第二表面52具有與形狀定義件16的寬度26大致相當(dāng)?shù)膶挾?4。加工第二表面52使其具有與形狀定義件16的高度25大致相當(dāng)?shù)母叨?6。
因?yàn)閷⒌诙砻?2加工的比第一表面48更深，所以高度56和高度50之間存在高度差60。高度差60大于形狀定義件16的左上邊緣32的高度34。
在覆料14內(nèi)形成注入口62。在此實(shí)例中，注入口62是形成在從覆料14的上表面44到第一表面48之間的。
圖1B示出了在柔性襯底10和形狀定義件16上放置覆料14并且定義件模罩64注入和形成在柔性襯底10、微電子管芯12、覆料14和形狀定義件16之間形成的剩余空間之后的圖1A的組件。當(dāng)比較圖1A和1B時(shí)，可見帶有第二表面52的覆料14部分套在形狀定義件16上，這是因?yàn)榈诙砻?2的寬度54與形狀定義件16的寬度26大致相同。覆料14的上表面48略低于形狀定義件16的左上邊緣32是因?yàn)楦叨炔?0大于高度34。第一表面48與微電子管芯12的上表面之間留有間隔。
通過注入口62注入液體樹脂。樹脂接觸到并填充由微電子管芯12、未被微電子管芯12覆蓋的第一部分18區(qū)域、形狀定義件16的彎曲凸表面28以及第一表面48所定義的空間。隨后就固化該樹脂以使其凝固。
如圖1C所示，隨后就移除覆料14。在模罩64內(nèi)形成了具有上表面68和側(cè)表面70的凹進(jìn)部分66，這是因?yàn)榈谝槐砻?圖1A中的48)要低于左上邊緣(圖1A中的32)。
如圖1D所示，隨后就移除了形狀定義件(圖1C中的16)并將粘合層72附在模罩64之上。模罩64在其邊緣處具有彎曲凸表面74。該彎曲凸表面74具有與形狀定義件的彎曲凸表面(圖1A中的28和16)相同的形狀。在凹進(jìn)部分(圖1C中的66)內(nèi)形成粘合層72，使得其上表面76與彎曲凸表面74的終止沿具有大致相同的高度。
參見圖1E，柔性襯底10隨后以方向80圍繞著模罩64進(jìn)行折疊。折疊部分22的內(nèi)表面包繞了模罩64的彎曲凸表面74。第二部分20位于并附于粘合層72之上。這樣就彎曲了柔性襯底10的期望部分，并由此保持了其他部分的大致平坦。通過避免折疊非期望區(qū)域，就能夠避免毀壞柔性襯底10上的某些組件。此外，在預(yù)定義位置上的彎曲保證了不同電子封裝之間彎曲度的一致性，這就導(dǎo)致了期望的和正確的下游封裝。受控的折疊還保證各個(gè)電子封裝之間的形狀因數(shù)的一致性。
圖1F示出了完整的電子封裝82。引線鍵合引線24位于微電子管芯12的不同側(cè)。最初相對(duì)的柔性襯底10邊緣現(xiàn)在一個(gè)在另一個(gè)上面的呈直線排列并且與模罩64的邊緣也呈直線排列。
圖2示出了折疊之前的所述電子封裝82的又一些組件。除了柔性襯底10和微電子管芯12之外，電子封裝82還包括多個(gè)導(dǎo)電互連構(gòu)件84并且還包括第二微電子管芯86。柔性襯底10的核是由聚酰亞胺組成的絕緣體的柔性層88。分別在柔性層88的上表面和下表面形成第一和第二金屬薄層90和92。最初形成的金屬薄層90和92覆蓋了柔性層88的長(zhǎng)度和寬度。隨后就圖形化金屬薄層90從而移除某些區(qū)域并留下包括觸件94和軌跡96的其他區(qū)域。
第一焊接掩模98在第一金屬薄層90的剩余部分上形成。在蝕刻過程中選擇性地移除第一焊接掩模98的區(qū)域100，使之能夠暴露出第一金屬薄層90的觸件94。
隨后就將一個(gè)相對(duì)有彈性的接地金屬層102鍍于第二金屬薄層92的表面。并在所述接地金屬層102的暴露表面上形成第二焊接掩模104，并圖形化以形成開口106。第二微電子管芯86可由引線鍵合引線108通過第二焊接掩模104內(nèi)的開口106以及接地金屬層102、第二金屬層92和柔性層88的開口連接至某些觸件94。導(dǎo)電互連構(gòu)件84則能夠以類似的方式經(jīng)由過孔110連接至某些觸件94。以此方式，微電子管芯12和86能夠互連并可連接至導(dǎo)電互連構(gòu)件84。于是，就可通過導(dǎo)電互連構(gòu)件84為任一或全部微電子管芯12的和86提供信號(hào)，并且微電子管芯12和86能夠相互通信。
接地金屬層102的內(nèi)含物還為柔性襯底10提供了能夠承受柔性襯底10的彎曲的彈性程度。這一彎曲的抗性在做出柔性襯底10的彎曲嘗試時(shí)傾向于產(chǎn)生一個(gè)較大的彎曲，而不是創(chuàng)建一個(gè)較小的折疊區(qū)。既使在包括了接地金屬層102的情況下，模罩的成形彎曲凸表面(圖1E中的64和74)仍控制柔性襯底10的折疊。
圖3A到圖3D示出了具有分別安裝在未折疊柔性襯底210同一側(cè)上的第一和第二微電子管芯212和286的電子封裝的生產(chǎn)。在該實(shí)例中，所述電子封裝包括其上分別要安裝微電子管芯212和286的微電子管芯220和222。引線鍵合引線224將微電子管芯212和286以及微電子管芯220和222連接至柔性襯底210。
具體參見圖3A，兩個(gè)形狀定義件216A和216B位于柔性襯底210的折疊部分260上。第一和第二微電子管芯212和286則分別位于折疊部分260相對(duì)側(cè)上的第一和第二部分。覆料214具有與形狀定義件216A和216B高度大致相同的突起250，并且該突起的寬度與形狀定義件216A和216B之間的間隔大致相等。
具體參見圖3B，移除覆料214使得突起250可插入形狀定義件216A和216B之間并且在微電子管芯212和286上的剩余區(qū)域內(nèi)注入成型模罩240。如圖3C所示，隨后就分別移除覆料214和形狀定義件216A和216B。模罩240具有彎曲凸表面274。每個(gè)彎曲凸表面274就在其橫截面上大致形成四分之一個(gè)圓周，而圖1D中示出的彎曲凸表面74則在其橫截面上大致形成一個(gè)半圓。
參見圖3D，對(duì)模罩240中的一個(gè)施加粘合層230，并且折疊柔性襯底210的折疊部分260以使得第二微電子管芯286位于第一微電子管芯212之上。因?yàn)檎郫B部分260包繞了兩個(gè)模罩240的彎曲凸表面274，所以對(duì)柔性襯底210的折疊是受控。
雖然在此描述并在附圖中示出了某些典型實(shí)施例，但應(yīng)該理解這些實(shí)施例僅是示例性的而不限制本發(fā)明，并且本發(fā)明不限于示出和描述的具體結(jié)構(gòu)和排列，因?yàn)樾薷膶?duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種電子封裝，包括襯底，該襯底具有第一和第二部分以及在所述第一和第二部分之間的折疊部分；安裝在所述第一部分上的第一微電子管芯；以及至少一個(gè)第一折疊控制構(gòu)件，所述折疊部分部分地包繞所述第一折疊控制構(gòu)件以將所述第二部分置于所述第一部分之上。
2.如權(quán)利要求1所述的電子封裝，其特征在于，所述第一折疊控制構(gòu)件是所述第一微電子管芯上的第一模罩的一部分。
3.如權(quán)利要求2所述的電子封裝，其特征在于，還包括在所述模罩之上的粘合層，所述第二部分附于所述粘合層。
4.如權(quán)利要求1所述的電子封裝，其特征在于，由所述折疊部分包繞的所述第一折疊控制構(gòu)件的表面是彎曲的。
5.如權(quán)利要求4所述的電子封裝，其特征在于，所述表面從第一部分一直到第二部分是彎曲的。
6.如權(quán)利要求1所述的電子封裝，其特征在于，所述第一折疊控制構(gòu)件是所述第一微電子管芯上的第一模罩的一部分，由所述折疊部分包繞的所述第一折疊控制構(gòu)件的所述表面從第一部分一直到第二部分都是彎曲的，還包括在所述模罩之上的粘合層，所述第二部分附于所述粘合層。
7.如權(quán)利要求1所述的電子封裝，其特征在于，還包括安裝在所述第二部分上的第二微電子管芯。
8.如權(quán)利要求7所述的電子封裝，其特征在于，還包括至少一個(gè)第二折疊控制構(gòu)件，所述折疊部分部分地包繞所述第二折疊控制構(gòu)件以將所述第二部分置于所述第一部分之上。
9.如權(quán)利要求8所述的電子封裝，其特征在于，在所述折疊部分包繞所述折疊控制部分之前，所述第一和第二折疊控制構(gòu)件是分別附于所述第一和第二部分的。
10.如權(quán)利要求9所述的電子封裝，其特征在于，所述第二折疊控制構(gòu)件是所述第二微電子管芯上的第二模罩的一部分。
11.如權(quán)利要求10所述的電子封裝，其特征在于，還包括在所述第一模罩之上的粘合層，所述第二模罩附于所述粘合層。
12.如權(quán)利要求7所述的電子封裝，其特征在于，還包括安裝在所述第二部分上的第二微電子管芯，其中所述第一折疊控制構(gòu)件是所述第一微電子管芯上的第一模罩的一部分，其中所述第二折疊控制構(gòu)件是所述第一微電子管芯上的第二模罩的一部分，還包括在所述第一模罩之上的粘合層，所述第二模罩附于所述粘合層。
13.一種電子封裝，包括襯底，該襯底具有第一和第二部分以及在所述第一和第二部分之間的折疊部分；安裝在所述第一部分上的微電子管芯；所述微電子管芯上并附于所述第一部分的模罩，所述模罩在其邊緣具有彎曲的表面，所述折疊部分部分地包繞所述模罩并基本符合所述彎曲表面的形狀，以將所述第二部分置于所述第一部分之上。
14.如權(quán)利要求13所述的電子封裝，其特征在于，還包括在所述模罩之上的粘合層，所述第二部分附于所述粘合層。
15.如權(quán)利要求14所述的電子封裝，其特征在于，所述第二部分是直接附于所述粘合層的。
16.一種電子封裝，包括襯底，該襯底具有第一和第二部分以及在所述第一和第二部分之間的折疊部分；安裝在所述第一部分上的第一微電子管芯；安裝在所述第二部分上的第二微電子管芯；所述第一微電子管芯上并附于所述第一部分的第一模罩，所述第一模罩在其邊緣處具有第一彎曲表面；所述第二微電子管芯上并附于所述第二部分的第二模罩，所述第二模罩在其邊緣處具有第二彎曲表面，所述折疊部分部分包繞所述第一彎曲表面并部分地圍繞所述第二彎曲表面，以將所述第二部分置于所述第一部分之上。
17.如權(quán)利要求16所述的電子封裝，其特征在于，還包括在所述第一模罩之上的粘合層，所述第二模罩附于所述粘合層。
18.如權(quán)利要求16所述的電子封裝，其特征在于，所述第一和第二彎曲表面共同形成從第一部分到第二部分的連續(xù)彎曲。
19.一種構(gòu)造電子封裝的方法，包括在襯底的第一部分上安裝第一微電子管芯，該襯底具有緊接著所述第一部分的折疊部分和緊接著所述折疊部分的第二部分；在所述襯底上放置所述折疊控制構(gòu)件；使得所述襯底的折疊部分部分包繞所述折疊控制構(gòu)件的表面從而將所述第二部分置于所述第一部分之上。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一折疊控制構(gòu)件是所述第一微電子管芯上的第一模罩上的一部分。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括將所述第二部分粘合到所述模罩。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述折疊部分所包繞的所述第一折疊控制構(gòu)件的所述表面是彎曲的。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述折疊控制構(gòu)件是被注模的。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還包括在所述襯底上放置形狀定義件，所述折疊控制構(gòu)件可相對(duì)于所述形狀定義件的表面模制成型；以及移除所述形狀定義件。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述形狀定義件和所述折疊控制構(gòu)件的接觸表面分別是凹入的和凸出的。
全文摘要
提供了一種電子封裝以及構(gòu)造方法。將一個(gè)微電子管芯安裝在柔性襯底上。在該管芯上注入成型模罩。該模罩具有所述柔性襯底包繞的彎曲凸表面。所述柔性襯底的折疊由所述邊緣表面所控制，從而減少了缺陷，確保了各封裝間形狀因數(shù)的一致性并且允許包括相對(duì)具有彈性的接地層。
文檔編號(hào)H01L23/31GK1853272SQ200480027005
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月22日
發(fā)明者J·薩爾塔三世 申請(qǐng)人:英特爾公司